¿Por qué unos líquidos mojan unas superficies
y otras no?
Sesión: 6 Actividad: 1
En qué consiste:
ü Reconocer que el proceso de mojado está
asociado a una disminución de la energía potencial de todo el sistema.
¿Cuándo
algo está mojado?
¿Todos los líquidos mojan, o solamente el agua
moja?
¿Por qué el agua moja?
¿Qué cosas no moja el agua?
Al agregar una gota de un líquido sobre una
superficie sólida, ¿Cómo sabes si está la moja o no?
¿Por qué los patos no se mojan? ¿Por qué los
paraguas nos protegen de mojarnos con la lluvia?
En
grupos de 2 estudiantes realizar la
siguiente lectura:
¿MOJA O NO MOJA?
REFERENTE CONCEPTUAL
El que una sustancia líquida moje
a una superficie sólida en el seno de una sustancia fluida (líquida o vapor)
depende de la afinidad de los líquidos por determinados sólidos, es decir,
depende de las propiedades físico-químicas tanto del sólido como del líquido
que entran en contacto.
La mojabilidad de un líquido se manifiesta con el
esparcimiento del líquido sobre el sólido, de este modo cuando la gota del
líquido entra en contacto con el sólido se forma entre éstos un ángulo,
denominado ángulo de contacto. Se tiene que si el ángulo de contacto es 0° el mojado es perfecto, si forma un ángulo
menor de 90° se dice que el líquido moja parcialmente al sólido y si el ángulo
formado es mayor de 90° se tiene que el líquido no moja la superficie sólida,
permaneciendo la gota esférica, tal como se muestra en la figura 1.
Como en la naturaleza no existen
discontinuidades debe considerarse la
existencia de una región en donde se da la transición continua de una fase a
otra, denominada interfaz (o interfase), por otro lado el termino interfaz o
superficie de Gibbs será utilizado para
describir una superficie imaginaria de separación entre dos fases. Observe la
figura 2.
Figura 2. Representación de
una interfase y la interfaz. Tomada de digibug.ugr.es/bitstream/10481/2413/1/18197759.pdf
En la interfaz existe un exceso de energía
almacenada la cual es desfavorable desde
el punto de vista energético, por lo que
el sistema siempre tiende a disminuir la extensión del área interfacial con el
objetivo de disminuir su energía libre de Gibbs, también conocida como energía
superficial y que es una forma de energía potencial “eléctrica”. Recuerde que
todas las interacciones entre átomos que llevan a la formación de enlaces son
principalmente eléctricas.
La energía superficial se define como la energía potencial almacenada
por unidad de área en una interfaz. Esta energía existe como consecuencia de la
necesidad de realizar un trabajo para “romper” las interacciones entra las
moléculas durante la formación de las superficies, o la energía de cohesión.
La formación de gotas de un líquido se debe a la tensión superficial,
ya que ésta tiende a minimizar la relación área-volumen. Como el sólido de
menor superficie que encierra un mayor volumen es la esfera, los líquidos tienden a formar gotas. De acuerdo
a esto es de suponerse que cuando la energía superficial de un líquido
disminuye, este minimiza su tendencia a formar gotas, por lo que el líquido se
extiende.
Observa ahora estos videos
ACTIVIDAD
EXPERIMENTAL: ¿MOJA O NO MOJA?
1. Revisa tu kit y observa
detenidamente lo que contiene
2. Antes de realizar el experimento realicen las siguiente
predicciones de manera individual
y luego el grupo redactará la
predicción grupal. Escribe si los líquidos mojan o no mojan las superficies descritas:
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Líquidos del
Kit
Predicciones ¿moja o no moja?
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Superficie
Solida
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Agua
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Alcohol
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Aceite de cocina
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Glicerina
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Agua jabón
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1
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Grafito
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2
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Madera
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3
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Poliestireno
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4
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Vidrio
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5
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Vidrio engrasado
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6
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Cerámica
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3. Utiliza el gotero y coloca
cuidadosamente una gota de agua sobre cada superficie (que previamente fue
limpiada exhaustivamente con agua destilada únicamente) y describe lo que
sucede. Luego repite el procedimiento con cada líquido, teniendo presente que
el gotero debe estar limpio (enjuáguelo varias veces con agua destilada) y seco
en cada procedimiento y que cada gota debe caer en una zona distinta a la del
líquido anteriormente utilizado.
Una vez hayan realizado el procedimiento anoten sus observaciones en
la siguiente tabla:
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Líquidos del
Kit
Resultado ¿moja o no moja?
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Superficie
Solida
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Agua
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Alcohol etílico
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Aceite de cocina
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Glicerina
|
Agua con jabón
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1
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Grafito
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2
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Madera
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3
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Poliestireno
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4
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Vidrio
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5
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Vidrio engrasado
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6
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Cerámica
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5. Conclusiones
¿Cómo explicas el hecho que unos líquidos mojen unas
superficies y otras no?
¿Qué efecto tuvo el jabón en el proceso de mojado
del agua?
¿Qué es un jabón? ¿Por qué lo necesitamos para
lavar?
¿Por qué unos líquidos mojan unas superficies
y otras no?
Sesión: 6 Actividad: 2
En qué consiste:
ü
Reconocer que el
proceso de mojado está asociado a una disminución de la energía potencial de
todo el sistema.
Qué
piensas acerca de:
Observa
las experiencias realizadas por el profesor y contesta:
¿Se
esparcirá o formará gotas la tinta de color
sobre la leche?
¿Qué sucederá al
sumergir el copito de algodón impregnado de jabón en la leche con tinta?
¿Cómo explicas lo
observado entre el agua y el aceite al colocarse un sobre otro?
En grupos de 2 o 3 estudiantes realizar las
siguientes actividades
Experiencia No 1
Materiales:
- Dos
tapas de refresco iguales y dos platos pequeños.
-
Reactivos: Agua corriente y
Alcohol
Desarrollo
Llena una tapa con agua y otra con alcohol.
Derrama cuidadosamente el
agua en uno de los platos y el alcohol en el otro y observa.
¿Cuál de los dos
líquidos se esparce más?
¿Cómo explicas lo
observado?
¿Según lo observado,
qué moja más el agua o el alcohol?
Experiencia No 2
Materiales.
Dos velas
de parafina
Un vaso
con agua y otro con aceite de cocina
Servilletas
de papel
Desarrollo
Sumerge
una vela en el vaso con agua y otra en
el que contiene aceite. Sácalas
observa y compara.
¿Cuál de
las dos velas está más mojada?
¿Cuál
vela se deja secar más fácilmente con la servilleta?
¿A qué
crees que se deben los resultados obtenidos?
Comprobando lo aprendido
¿Cómo
explicas la acción de “mojar”?
¿Qué son
superficies impermeables?
¿Qué son
superficies superhidrofobas?
